國立交通大學
土木工程學系
碩 士 論 文
鋼筋混凝土構造樓層單價預測與結構體工期推估
Floor Cost Prediction and Structure Scheduling Estimation
of the Reinforce Concrete Buildings
研 究 生:陳咏麟
指導教授:黃世昌 博士
鋼筋混凝土構造樓層單價預測與結構體工期推估
研 究 生:陳咏麟 Student:Yung-Lin,Chen
指導教授:黃世昌 Advisor:Shyh-Chang,Huang
國 立 交 通 大 學
土 木 工 程 學 系
碩 士 論 文
A Thesis
Submitted to Department of Civil Engineering
College of Engineering
National Chiao Tung University
in partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of
Master
in
Civil Engineering
July 2011
I
誌謝
本論文承蒙恩師 黃教授世昌 博士兩年多來在學業及做人處事上多方啟迪及 匡正,使得以順利完成論文, 師恩浩瀚,永銘於心。口詴期間,蒙德霖技術學 院企業管理系 沈教授勁利 博士、國立聯合大學土木與防災工程學系 李教授增 欽 博士於百忙之中撥冗指導,並惠賜諸多寶貴意見與鼓勵,特此申謝。 求學期間,承蒙百年建設公司李主任、坤福建設公司王主任、百年興工程公司 陳經理、振悅工程公司廖經理,以及於各工地中給予意見的夥伴們,感謝於啟聰 工地中給予指導的 陳彥承 先生、 廖啟泉 先生,感謝你們教導使我對模板工程 有更深一層的了解。 感謝研究所同學,偉松、賜豪、志瑜、林恩、又安、柏澔、正宜、坤峰、田耘、 靜妤、筱卉、岑縉,這兩年來共同努力,同甘共苦的過程,將存在我美好回憶當 中難以忘懷。 感謝女友雅筠、好友得凱於我論文階段不斷打氣,感激你們的不離不棄,因為 有你們的鼓勵才得始論文能順利完成,由衷感謝。 最後感謝父 亮禎、母 慧真,感謝您們願意讓我就讀研究所,在未來希望本人 必能將所學用於有用之處。 內心澎湃,無法用言語形容,僅列於此,代表感激。
II
鋼筋混凝土構造樓層單價預測與結構體工期推估
研究生: 陳咏麟 指導教授:黃世昌 博士
國立交通大學土木工程學系(研究所)碩士班
摘要
土木工程業中,工程造價與工期兩者一向為業主首要關切之議題,如何讓工 程造價更準確、工期更短是為業界以及學術界共同探討之課題。首先有關造價部 份,本研究利用結構體鋼筋、混凝土、模板費用,結構體材料與樓地板面積比例, 以及結構體費用佔整體工程費用之比例,建立一種簡易方式用來預測鋼筋混凝土 構造建築工程造價。依據此一模式所推估之造價,經與主計處 98~100 年度編列 標準比較,其誤差值約為 0.9~7.4%,精確度落在估價類型中概估與細估當中, 可提供工程人員一個簡易方式用來掌握工程總價之趨勢。其次有關工期部分,本 研究利用模板及鋼筋細部分項比例,出工數及施作數量之迴歸方程式、結構細部 分項生產力等資料建立一工期推估模式,經案例驗證初步可行。 關鍵詞:建築單價、工期、生產力。III
Floors Cost Prediction and Structures Scheduling Estimate
of the Reinforce Concrete Buildings
Student : Yung-Lin,Chen Advisor:Shyh-Chang,Huang Department of Civil Engineering
Nation Chiao Tung University
Abstract
In civil engineering industries, project cost and duration both are the most interesting topics for the owner. In this study, the unit price of steel, concrete and formwork, the ratio between structure material number and floor area, and the ratio between structure cost and total project cost are used to establish a simple model to predict the unit price of reinforced concrete building. The unit price estimated by this model is compared with the unit price of reinforced concrete building issued by DGBAS from year 2009 to 2011. The results show that the error is about 0.9 to 7.4%, which is a kind of accuracy between the cursory and detailed estimation. Therefore, this simple model can provide an easy way to trace the trend of construction price. A model about the duration in structure construction phase is also proposed in this study. The formwork and steel ration in different parts of structure, the regression equations between the labor number and construction number, and the productivity in different parts of structure are used to establish the duration model. Two cases are verified and show that the duration model is feasible.
IV
目錄
誌謝... I 摘要... II Abstract... III 目錄... IV 表目錄... VI 圖目錄... VIII 第一章 緒論... 1 1.1 研究背景與動機... 1 1.2 研究目的... 1 1.3 研究範圍 ... 1 1.4 研究方法與流程 ... 2 1.4.1 研究方法 ... 2 1.4.2 研究流程 ... 2 1.5 研究架構... 3 第二章 文獻回顧... 4 2.1 構造材料比例 ... 4 2.1.1 模板工程之現況... 4 2.1.2 模板材料 ... 5 2.1.3 模板與構造材料比例... 6 2.2 生產力 ... 7 2.2.1 生產力定義 ... 7 2.2.2 生產力之量測方式... 7 2.2.3 生產力預測 ... 9 2.3 成本與工期預測... 10 2.3.1 成本預測 ... 10 2.3.2 工期預測... 12 2.3.3 成本與工期預測方法 ... 13 2.3.4 鋼筋混凝土分項工程經費比例... 13 第三章 樓層單價預測... 16 3.1 基本資料分析... 16 3.1.1 研究範圍... 16 3.1.2 RC 構造材料比例 ... 16 3.1.3 結構體材料連工帶料價格... 17 3.1.4 結構體費用佔整體工程費用比例... 17 3.2 推估方法 ... 18V 3.2.1 標準費用... 19 3.2.2 比較結果... 19 3.3 小結... 20 第四章 結構體工期推估... 21 4.1 基本資料分析及推估 ... 21 4.1.1 鋼筋及模板細部分項比例 ... 21 4.1.2 出工數及施作數量其迴歸方程式 ... 22 4.1.3 假設條件... 23 4.1.5 生產力分析... 24 4.2 推估方法流程... 25 4.2.1 流程步驟說明... 25 4.3 案例資料說明 ... 27 4.3.1 案例一資料說明 ... 27 4.3.2 案例二資料說明... 28 4.4 案例一工期推估 ... 29 4.4.1 基本資料... 29 4.4.2 工期推估(利用本研究整理資料推估)... 31 4.4.3 工期推估(利用實際案例資料推估) ... 35 4.5 案例二工期推估 ... 40 4.5.1 基本資料... 40 4.5.2 工期推估(利用本研究整理資料推估)... 42 4.5.3 工期推估(利用實際案例資料推估)... 45 4.6 小結 ... 51 第五章 結論與建議... 52 5.1 結論 ... 52 5.1.1 樓層單價預測... 52 5.1.2 結構體工期推估... 52 5.2 後續研究建議... 54 5.2.1 樓層單價預測... 54 5.2.2 結構體工期推估... 54 參考文獻... 55 附錄... 57 附錄 A-RC 構造材料比例(住宅類別)... 57 附錄 B-模板鋼筋細部分項比例 ... 66 附錄 C-模板鋼筋細部生產力資料 ... 69 附錄 D-迴歸方程式 ... 74
VI
表目錄
表 2.1 建築構造比例表 ... 4 表 2.2 模板材料與特性比較表 ... 5 表 2.3 各部位模板面積比例 ... 6 表 2.4 構造材料比例表 ... 6 表 2.5 RC 構造材料比例表... 6 表 2.6 生產力評估方法表 ... 8 表 2.7 生產力預測文獻表 ... 9 表 2.8 生產力工具說明表 ... 9 表 2.9 成本預測方法彙整表 ... 11 表 2.10 分項工程經費比例彙整表 ... 14 表 2.11 模板工程比重表 ... 15 表 3.1 RC 構造材料比例表... 16 表 3.2 RC 構造材料比例表(學校類別)... 16 表 3.3 每年度結構體材料總價彙整表 ... 17 表 3.4 分項工程費用比例表 ... 18 表 3.5 鋼筋混凝土構造教室類別編列標準彙整表 ... 19 表 3.6 98 年度樓層單價比較表... 19 表 3.7 99 年度樓層單價比較表... 19 表 3.8 100 年度樓層單價比較表... 20 表 4.1 模板及鋼筋細部分項比例表 ... 21 表 4.2 模板及鋼筋細部分項比例表 ... 21 表 4.3 生產力統計表 ... 24 表 4.4 生產力統計表 ... 24 表 4.5 案例一結構體施作數量表 ... 27 表 4.6 案例一結構體施作出工數表 ... 27 表 4.7 案例一結構體工期表 ... 27 表 4.8 案例二結構體施作數量表 ... 28 表 4.9 案例二結構體施作出工數表 ... 28 表 4.10 案例二結構體工期表... 28 表 4.11 案例一工地基本資料表... 29 表 4.12 案例一預估結構體材料細部分項數量表 ... 29 表 4.13 案例一結構施作細部分項數量表... 30 表 4.14 案例一結構施作細部分項出工總數表 ... 30 表 4.15 案例一統計分項生產力表 ... 31 表 4.16 案例一整體統計生產力表 ... 31 表 4.17 案例一工期推估(D1~D4) ... 32VII 表 4.17 (續) 案例一工期推估(D5~D10) ... 33 表 4.17 (續) 案例一工期推估(D11~D15) ... 33 表 4.17 (續) 案例一工期推估(D16~D21) ... 34 表 4.18 案例一生產力差異比例係數表 ... 35 表 4.19 案例一案例分項生產力表 ... 35 表 4.20 案例一案例分項出工總數表 ... 36 表 4.21 案例一工期推估(D1~D4) ... 36 表 4.21(續) 案例一工期推估(D5~D9) ... 37 表 4.21(續) 案例一工期推估(D10~D13) ... 37 表 4.21(續) 案例一工期推估(D15~D18) ... 38 表 4.20 案例二工地基本資料表... 40 表 4.21 案例二預估結構體材料細部分項數量表... 40 表 4.22 案例二結構施作細部分項數量表... 41 表 4.23 案例二結構施作細部分項出工總數表 ... 41 表 4.24 案例二統計分項生產力表 ... 42 表 4.25 案例二整體統計生產力表 ... 42 表 4.26 案例二工期推估(D1~D6) ... 43 表 4.26(續) 案例二工期推估(D7~D12) ... 44 表 4.26(續) 案例二工期推估(D13~D18) ... 44 表 4.26(續) 案例二工期推估(D19~D23) ... 45 表 4.26 案例二生產力差異比例係數表 ... 45 表 4.27 案例二案例分項生產力表 ... 46 表 4.28 案例二案例分項出工總數表 ... 46 表 4.29 案例二工期推估(D1~D6) ... 47 表 4.29(續) 案例二工期推估(D7~D12) ... 47 表 4.29(續) 案例二工期推估(D13~D18) ... 48 表 4.29(續) 案例二工期推估(D19~D24) ... 48 表 4.29(續) 案例二工期推估(D25~D31) ... 49 表 4.29(續) 案例二工期推估(D32~D37) ... 49 表 4.29(續) 案例二工期推估(D38~D43) ... 50
VIII
圖目錄
圖 1.1 研究流程圖 ... 2 圖 4.1 迴歸方程式建構流程圖 ... 22 圖 4.2 結構體施作流程圖 ... 23 圖 4.3 推估方法流程圖 ... 25 圖 4.4 推估工期流程圖 ... 261
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
台灣土木建築業現今依舊是鋼筋混凝土建物佔多數,其中鋼筋混凝土構造總樓 地板面積約佔所有構造的七成五以上,在工程造價比例中更高達七成四以上。 而其中鋼筋、混凝土、模板此三種資源在鋼筋混凝土結構體施作更是不可或缺的 三大主要資源。在現今台灣土木工程業中,工程造價與工期兩者一向為業主首要 關切之議題,如何讓工程造價更準確,工期更短是為業界以及學術界共同努力的 目標。因此本研究分別將兩項議題提供簡便預測工程造價以及利用生產力作為基 礎以推估工期之方法。1.2 研究目的
1. 本研究利用結構體鋼筋、混凝土、模板費用之波動,結構體材料與樓地板面 積比例,以及結構體費用佔整體工程費用之比例,期望能建立一種考量物價 波動之簡易公式用來預測鋼筋混凝土構造每帄方公尺建築單價,以使工程人 員能隨時掌握工程總價之變動趨勢。 2. 期望能夠建立一種量化工期推估模式,協助工程人員對工期之變化有更深入 之了解。1.3 研究範圍
1. 主計處公佈之『共同性費用編列標準表』,其中費用標準依構造分為 1.鋼骨 構造 2.鋼筋混凝土構造兩類,而在構造之下又分為 1.辦公大樓、2.教室、 3.住宅與宿舍三類。過去十年教育部均以教室類別作為國立大專院校重大工 程預算之核定標準,因此本研究將以鋼筋混凝土構造教室類別作為預測鋼筋 混凝土構造建築工程造價研究範疇。 2. 本研究結構體工期所蒐集資料為台灣地區鋼筋混凝土構造,其中包含學校建 築、住宅建築、工廠建築、辦公室建築等四大類,將以全部資料作為推估案 例樓層結構體工期之依據。2
1.4 研究方法與流程
1.4.1 研究方法
本研究之研究方法為利用文獻回顧、專家訪談及歷史資料蒐集分析等方式,進 行預測鋼筋混凝土構造建築單價和推估樓層結構體工期流程,各方法簡述如下: 1. 文獻回顧:本研究文獻回顧中主要回顧成本估價方式和工期之預估方法。 2. 專家訪談:利用專家訪談了解鋼筋及模板生產力以及各工程之施作流程和各 案例之限制條件。 3. 歷史資料蒐集分析:本研究蒐集鋼筋混凝土建案案例共 225 個,進行迴歸分 析。1.4.2 研究流程
研究動機與目的 研究範圍 研究方法與流程 文獻回顧 歷史資料蒐集分 析 模式建立 結構體工期推 估 樓層單價預測 案例驗證 專家訪談 結論與建議 圖 1.1 研究流程圖3
1.5 研究架構
本研究共分為五個章節,簡述如下: 1. 第一章 緒論 此章節主要介紹研究背景、動機、目的、範圍、方法與流程。 2. 第二章 文獻回顧 蒐集與本研究有關之成本估價及工期推估之文獻。 3. 第三章 樓層單價預測 本章節進行每帄方公尺建築單價預測公式之建立,並以主計處實際標 準費用進行比較。 4. 第四章 結構體工期推估 本章節進行工期推估之流程步驟介紹,並解說相關基本資料、限制條 件、以及其案例分析。 5. 第五章 結論與建議 說明本研究內容的結論貢獻以及未來可能之研究後續發展。4
第二章 文獻回顧
2.1 構造材料比例
2.1.1 模板工程之現況
根據內政部營建署統計資料[1]如表 2.1 所示,鋼筋混凝土構造總樓地板面積 約佔所有構造的七成五以上,在工程造價比例中更高達七成四以上,由此可見鋼 筋混凝土構造依舊為現今台灣建築市場的主。雖然台灣土木建築業近年來一直不 斷開發新工法、使用新材料、管理層面上也有新的工具,但近年來採用自動化的 機具或材料進行施工並未能確保工程的實施能夠絕對成功,成效卓著之案例也十 分有限,因此目前一般建築工地仍多以鋼筋混凝土及傳統木模版施工為主。 表 2.1 建築構造比例表 案例資料 構造別 件數 棟數 總樓地板面積 (m2 ) 工程造價 (仟元) 總樓地板 面積比例 工程 造價比例 磚構造 391 605 144,222 560,881 0.0055 0.0026 木構造 68 140 46,429 122,794 0.0018 0.0006 鋼構造 4,269 5,729 4,044,319 34,955,508 0.1531 0.1643 混凝土構造 20,337 32,328 19,909,333 158,297,997 0.7535 0.7440 鋼骨混凝土構 造 690 943 2,274,830 18,810,784 0.0861 0.0884 冷軌型鋼構造 22 23 4,454 28,062 0.0002 0.0001 總計 25,777 39,768 26,423,587 212,776,026 1.0000 1.0000 (資料來源:內政部營建署統計)5
2.1.2 模板材料
1. 依模板施工方法分類: (1) 傳統模板: 使用傳統木質模版施工的模板工法。 (2) 系統模板: 使用特殊材質及施工方法與系統化組合之模板工法。 2. 模板種類分類: (1) 定尺木模板: 以邊框及中間加勁用加勁材組成一框架並以散板釘於框架上而構成嵌 板,此嵌板的大小都有一定的尺寸。由於有框架補強的關係因此比上 述的散板更具耐久性而能重覆多次使用。 (2) 模板用合板: 模板用的合板係以 5 層薄的柳安或美松採用各層纖維護互相垂直方向 膠合而成一片板片。此種合板與一般的木材相比後,較不受方向性的 限制,重量又輕而且耐久,伸縮性較小。 (3) 鋼製模板 鋼製模板轉用性較佳,適加保養可以反覆使用多次以上,使混凝土程 行面帄整、美觀、精度高,亦有組合與拆卸便捷等優點。但是因保溫 性欠佳,因此在不同氣候下因溫差會影響混凝土的工作性。 (4) 鋁合金模板 鋁合金擠壓成型為撐骨,板面除使用同一材質鋁合金板外,尚有利用 合板,塑合板等為面板。比鋼製模板來得重量輕、強度高且形狀富變 化,精度較高,但是在受損時整修費用較高。 表 2.2 模板材料與特性比較表 材料別 材料特性 強度 轉用性 價格 缺點 木模板 易加工、組合、重量 比合板較重 材料均勻程 度影響強度 轉用性約 3~5 次 模板材料 中最廉價 防火 性弱 合板模板 板面大、易加工、重 量輕、縫隙少 濕度影響強 度 轉用性約 5~7 次 比木模板 高 防火 性弱 金屬 模 鋼 製 精度高、水密性好 強度高 轉用性高 在金屬模 中較帄均 易鏽 蝕 鋁 合 金 重量輕、精度高、水 密性好 強度高 轉用性高 約為鋼製 模板兩倍 價格 昂貴 (資料來源:石正義[2])6
2.1.3 模板與構造材料比例
根據林俊成[3]提到在傳統建築模板工程相關面積比例關係及單位工程數量中, 可看出模板工程的各部位模板面積比例、工料成本比例、施工生產力之概況。崔 征國[4]提出各部位模板面積比例如表2.3所示。其中可觀察出牆壁及樓板模板合 計約佔總體模板量的60%,是為模板工程中最主要的部分。 表 2.3 各部位模板面積比例 基礎 柱 樑 牆壁 樓板 樓梯 合計 模板/樓板 單位 % % % % % % % m2 /m2 隔間少的建物 5 10 19 31 29 6 100 3.2 隔間量普通的建物 4 9 23 34 25 5 100 4.0 隔間多的建物 7.5 8 13.5 48 14 9 100 4.8 帄均面積比 5.5 9 18.5 37.5 23 6.5 100 4.0 (資料來源:崔征國[4]) 根據林憲德[5]統計比較高層建築之純鋼骨構造(SC)、鋼骨鋼筋混凝土構造 (SRC)與鋼筋混凝土構造(RC)資料。不同構造別中,SC、SRC 與 RC 耗用建材的比 例分別為:鋼材(型鋼與鋼筋)1:1.134:0.930;混凝土 1:2.810:2.952;木 模板 1:23.544:23.289。就鋼材、混凝土、木模板三種資源耗用而言,SRC 的 耗用量皆比 SC 為高,其中混凝土與木模板的使用量皆比 SC 為高,其中混凝土與 木模板的使用量分別是 SC 的 3 倍與 24 倍左右;以 SC 與 RC 比較,除鋼材使用量 RC 為 SC 的 93%之外,RC 在混凝土與木模板的使用分別是 SC 的 3 倍與 23 倍左右。 表 2.4 構造材料比例表 項目 構造 鋼材 混凝土 木模板 (kg/m2) 比例 (m3/m2) 比例 (m2/m2) 比例 SC 172 1 0.21 1 0.18 1 SRC 195 1.134 0.59 2.810 4.238 23.544 RC 160 0.93 0.62 2.952 4.192 23.289 根據游義琦[6]統計民國 81~87 年,共 51 個建築工程案例單位樓地板面積鋼筋、 混凝土與模板的使用量,結果分別是:鋼筋 0.1318 T/ m2 、混凝土 0.6714 m3 /m2 、 模板 4.1297 m2 /m2 ,如表 2.5 所示。 表 2.5 RC 構造材料比例表 資源建材 單位 使用量 鋼筋 T/ m2 0.1318 混凝土 m3 /m2 0.6714 模板 m2 /m2 4.12977
2.2 生產力
2.2.1 生產力定義
勞動生產力,係指單位勞動投入之產出量或產出值,為衡量勞力運用效率與產 業競爭力、明瞭勞動生產力變動與利益分配等之有效指標。狹義生產力僅指製造 業之產品產出與所投入(勞動、資本、能源、原材料、土地等)實際量間之相互 關係比率,以顯示生產者之生產效率及生產能力。廣義生產力則指各行業總產出 與總投入之關係比率。 徐榮坤[8]表示生產力定義一般皆以產出對投入的資源之比值,而營建工程生 產力高低,一般以產出成本對投入勞工人數之比值,因此不同構造,不同工法皆 會造成生產力的差異。 「生產力」在經濟學的概念為產出與投入的比率;而生產力的提高,即意謂以 相同的投入生產較多的產出,或同樣的產出使用較少的投入。不過,提高生產力 的真諦,並非完全在於減少投入,相反的,應該是在於增加產出,或提高產出之 品質,以創造就業機會,增進社會福利及提升全民福祉;產值勞動生產力之目的 在於正確反應我國勞動生產力之變動趨勢,指出未來資源流向及利用方式。 生產力被定義為產出品與投入資源之間的比值,其公式如下: 生產力 產出品 投入資源 當投入的資源固定時,其產出品愈多則表示生產力愈高;反之,則生產力就愈低; 因此,生產力是相對值,並非絕對值,是做為比較用的。2.2.2 生產力之量測方式
根據張鴻展[10]在專家訪談結果得知現階段各單位(建築師、工程顧問公司、 營造廠及施工人員)於執行生產力分析時都是以直接向下包詢得的單位量工資為 依據,並依每日工資換算成生產力後,再填入單價分析表中之生產力值的方式來 處理。此方式的優點是生產力值與合約單價之生產力值較為接近,也較符合實際 作業項目生產力的狀況,但與實際生產力之間仍有差距。也因此各界研究出多種 生產力之量測方法,其目的希望得到正確的數據以做為提高生產力及成本估算之 依據。生產力量度後之量化值,可以做為專案間效率之比較基礎;此生產力量化 值可以比較不同工地或同一工地不同時段間生產力的高低。下表為各種生產力評 估方法。8 表 2.6 生產力評估方法表 生產力評估方法 觀察對象 說明 工地效率評估法 以量度一個工區的工地整 體效率 此法在觀察工人工作時使用 「工作」、「非工作」或「從事 於」、「非從事於」兩種分類 工作抽樣評估法 較詳細的觀察工人及作業 手工作情況 主要目的是在於了解工人工 作的時間是如何分佈的,其精 神在於取得工作延誤的百分 比,並繼而降低此怠工的時間 百分比 短時效率評估法 短時效率評估法是用以觀 察一個工作工班(Crew) 而非工地整體的效率 其目的係量度一個工作班、組 的施工效率,使延誤(Delay) 的作業項目、人員鬆散的情形 能原形畢露,並指出其約略的 施工效率,以及指出現行工作 中何處需更詳細的規劃與調 整,並可反應出怠工狀態及其 影響,以促成工作狀態之修正 及生產力之提升 人力帄衡研究 工作人員、機具、機具作 業手工作或停頓的情形 人力帄衡研究乃利用直條圖 方式來表示其他觀察記錄方 式所得的活動的一種圖表 法,其意義在於簡化事實並有 利於分析 工作流程圖法 工地材料的流動情況以利 評估與分析 工作流程圖法乃在於以圖示 來表現,亦即透過簡化的圖來 表示材料儲存及其使用之間 關係的工地草圖,以得知材料 處理、位置規劃及其供輸路徑 的重要性 (資料來源:張鴻展[10]、本研究整理)
9
2.2.3 生產力預測
預測生產力的文獻如表 2.7,我們可以得知在預測生產力時多數使用線性規劃、 電腦模擬、類神經網路、多元迴歸分析與數量化分析作為預測工具,藉由歷史資 料與問卷作為依據找出會影響生產力的因素並說明其影響程度多寡。表 2.8 為各 生產力工具說明。 表 2.7 生產力預測文獻表 文獻名稱 作者/年份 使用工具 目的 應用多元回歸建立 營建工程工率評估 模式之研究-以橋 樑工程為例 李文偉 2002[11] 多元迴歸分析法 應用多元回歸分析建 立營建工率評估模式 分析出工料在架構層 面與內容層面的問題 以倒傳遞網路模型 預測傳統模板基準 生產力之研究 陳信達 2003[12] 統計迴歸、 倒傳遞網路 該研究以現場訪談方 式針對八個使用傳統 模板施工之工地,進行 生產力量測 建築模板作業工率 值預估模式之研究 徐啟銘 2005[9] 多元迴歸分析法、 數量化分析 針對建築物中模板作 業的工人組成、個人背 景及技術背景等影響 工率的因素分析這些 因素組成對工率的影 響性 表 2.8 生產力工具說明表 生產力預測工具 工具說明 線性規劃 計畫線性系統中的各項活動,使之獲得最佳效果 電腦模擬 針對所欲研究分析的系統,建立數學及邏輯模型,藉由在 電腦上的實驗、分析與改進來達成系統最佳化 類神經網路 仿造生物神經網路之計算系統,其具有可適性與可學習 性,藉由收斂法則達到學習目的 多元迴歸分析與 數量化分析 利用線性方程式代表依變數與各自變數之關係。分析過程 中頇經統計上的假設檢定10
2.3 成本與工期預測
2.3.1 成本預測
工程成本估價根據精確度之要求可分為粗估、概估及細估。如表 2.10 彙整不 同方法之適用階段、使用方式、問題點及精確度[13~17]。估算方法之採用係隨 主事者之主觀判斷與工程經驗,彈性運用而無明顯的使用範圍限制。一般而言, 粗估多配合著隨時間累積之專案資訊推估而得,而細估則是以工程之設計圖說與 施工規範為基礎進行估算。實務界預估成本流程及作業可簡述如下: 1. 預算階段估價(粗估):粗估乃是在工程構想規劃階段,提供業主、投資者 做為專案工程可行性評估之初值,故多屬經驗值。在沒有設計圖說為依據, 估價人員主要根據業主的工程目標及使用需求,估算各項需用面積,運用單 位面積成本法再加上特殊機具與施工法費用,即可得到各項直接成本。此數 據再加上各項間接成本(包括土地成本、設計費、施工管理費、物價差額、 風險費用、保險、業主本身管理費及利潤),即為工程之總預算。 2. 初步設計估價(概估):概估多應用於草圖計劃及設計發展階段,且以面積 成本計算為主。以建築工程為例,建築師在獲得設計工作後,必頇訂妥簡要 之設計標準及規範,完成包括樓地板面積、建築立面與剖面等設計簡圖,另 對結構、空調、水電等基本工程系統亦需進行初步分析與標準設定。估價人 員按照圖樣估算數量,需依靠本身經驗做許多的判斷。建築部份通常可輕易 地估算出工程項目及準確數量,結構系統部分可依照跨距大小,空調系統部 份亦可依照指定之型式及內容估算數量,至於系統之帄衡調控部分,則按單 位面積成本計算。水電工程可以單位面積成本計算,再加上其他特殊機具之 估價而得。 3. 設計發展估價(細估):細部設計完成階段頇先訂定施工計劃,再根據工作 內容、施工方法及相關技術、品質規範等,精確計算各工程項目數量與調查 市場單價,進行單價分析以獲得較精確之工程造價成本。11 表 2.9 成本預測方法彙整表 估 價 類 型 估價方法 使用方式 問題點 精確 度 粗 估 經驗估算 依賴專家的豐富工程經驗,主 觀推估工程成本 經驗與主觀判斷基 準的差異,會造成估 算精確性難以判定 ±25% 成本指標法 以歷史案例運用類比方式,調 整時間及空間之差異 僅根據簡化之因子 對造價作線性調整 成本容量法 反映容量之差異,修正歷史案 例成本,以反映所需 單位面積法 用已完成專案的單位面積造價 乘上專案建築物總面積 推估結果的可信度 明顯受到專案相似 度的影響 單位體積法 類似單位面積法,但以完成專 案之體積造價計算之 概 估 參數估價法 利用過去工程經驗,以歸納法 則統計出各類型建築物所需費 用,並類比出預測專案造價 估算精確性會直接 受到歷史案例數據 歸納分析之影響 ±15% 因素估價法 以具代表性之工程項目,參考 完成專案造價,依該項目讚總 工程之比例,反推其它工程項 目造價求得總價 估算精確性會因案 例相似程度及指標 工程項目能否顯示 專案特性的影響 細 估 單價分析法 根據設計圖說、施工規範、進 行詳細工料估算求得造價 頇具備詳細之設計 圖說與施工規範 ±5%
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2.3.2 工期預測
根據陳維東[13]經由訪談瞭解實務界工期預測並無一定的方法,一般皆以工程 經驗直接判斷(藉相關影響因子如樓層數、面積、工法推估),工期預測之方法 與精確度依工程設計不同階段略有不同。 1. 規劃階段:由於規劃設計階段資訊太少,難以預測準確之工期。 2. 初步設計階段:已能提供初步的資訊進行一定準度的工期預測。如可在該 階段得知概略工期,對於業主單位而言,可據與推估概略之完工時間,以 作為後續細部設計對於工期要求限制的依據。對營造商而言,則可以此為 依據決定是否耗費人力與時間投入該工程。 3. 細部設計階段:詳細設計則是根據初步設計製作的設計圖進行詳細的材料 需求分析,水電管線配置等工作,並依此進行詳細預估工期。細部設計完 成後因已有許多詳細的資訊,工期預測可達一定的準確性。設計階段預測 工期,對業主單位而言,乃是確定要進行該工程才預測工期以利公開招標 之進行;對於營造商則是已確定要投入該工程,才會耗費許多人力與時間 去進行工期之預測。詳細設計完成後的工期預測,大多是先將專案解析成 可分解的工程作業(activity),再依作業關係與作業所需資源決定作業的 完成時間,進而建立專案網圖,而此階段的工期預測雖精準但卻十分費工 費時。此外,營造廠在較大的工程實際進行前,都會針對工程的各作業項 目先進行網圖排程。其中個別工項的工期是由工程排程人員根據先前工作 經驗,以一般的資源投入情況設定工期進而推算出總工程。13
2.3.3 成本與工期預測方法
張俊利[18]表示成本預估一直是許多專家學者與業界的研究重點,從專家經驗 判斷法到類神經網路法及多元線性迴歸估算,均可作為對工程成本預測的一種估 算方法。 黃春田[19]應用統計理論發展一個能配合要徑施工進度之工程估價預測模式, 其所建立的「進度-估價精確度曲線」可供類似專案工程用於估價與成本控制。 陳信夫[20]以單位造價為應變數,地質狀況、專案總坪數、地上樓層數及地下 樓層數為自變數,將九個建築工程實際案例分成四種不同狀況,測詴各種方法的 估算表現,並確認類神經網路運用於工程成本估算方面的準確性及適用性。 余家祥[21]以案例式推理(case-based reasoning,CBR)解決估算作業經驗傳 承不易的問題,余氏應用 102 個實際工程案例建立一套建築工程規劃及基本設 計階段之成本概算系統,此系統可供業主、承包商或新進人員在規劃階段建立建 築工程成本整體概念。 何承嶧[22]使用迴歸分析及類神經網路兩種工具,建立了台灣地區公共下水道 污水處理廠成本函數之預測模式。何氏的研究顯示,倒傳遞類神經網路有較高的 預測能力,而結合冪函數迴歸與下水道相關理論,所得之推估結果相當接近實際 建廠成本。 簡坤琪[23]使用基因演算法及類神經網路兩種工具,建立一專案工期預測模式。 分析影響專案工期之因素,將影響因素以模糊數值的方式表現,並且利用類神經 網路訓練模糊化後之影響因素,再以基因演算法尋找最佳的模糊類神經網路架 構。 蔡秋慧[24]使用傳統排程網圖與電腦模擬程式之應用,發展一 CPM/CYCLONE 網圖資訊自動轉換機制與 CYCLONE 理論之浮時演算機制,並將其與電腦模擬工具 -COST 整合。2.3.4 鋼筋混凝土分項工程經費比例
一般營建工程可以依分工結構圖區分為,1. 假設工程,假設工程內包含安全 圍籬、臨時水電、臨時工務所、安全觀測系統、安全支撐、點井及抽水、鋼管鷹 架工程。2. 基礎工程,基礎工程內包含連續壁、地質改良工程。3. 土方工程 4. 結構體工程,結構體工程內包含混凝土、模板、鋼筋工程。5. 裝修工程,裝 修工程內包含泥作、油漆、水泥等相關建材工程。6. 開口部工程,開口部工程 內包含鋁門窗、木門工程。7. 防水隔熱工程。8. 景觀工程。9. 雜項工程,雜 項工程內包含路損工程、其他雜項工程、打石及臨時點工費。10. 水電工程。11. 其他項目,其他項目內包含行政事務管理費。本研究整理各文獻所提及之分項工 程比例整理如表 2.11 所示。模板工程比重整理如表 2.12 所示。14 表 2.10 分項工程經費比例彙整表 分項工程 王儀婷 (95 年) 張俊利 (93 年) 徐坤榮 (89 年) 李學能 (82 年) 許振武 (81 年) 歐文雄 (76 年) 1.假設工程 2.87% 2.34% 2.80% 3.87% 2.75% 1.52%~ 2.52% 2.基礎工程 3.66% 14.77% 10.20% - 14.77% - (含土方) (含土方) (含土方) 3.土方工程 2.59% - - 2.07% - 1.02%~ 2.33% 4.結構體工程 33.16% 23.66% 29.70% 37.18% 35.08% 33.73%~ 50.46% (含基礎) (含基礎) 4.1 模板工程 5.78% 5.60% 10.75% 10.92% - - 4.2 鋼筋工程 16.22% 11.12% 10.54% 16.60% - - 4.3 混凝土工程 11.02% 6.94% 8.40% 9.66% - - 5.裝修工程 25.03% 25.56% 24% 20.07% 26.04% 19.94%~ 27.75% 6.開口部工程 2.77% 6.26% 5% 5.50% 5.76% 7.20%~ 9.70% 7.防水隔熱工程 0.81% - - 1.05% - - 8.雜項工程 2.91% 3.77% - 2.68% 0.83% 0.2%~ 1.18% 9.其他 5.42% - - 7.57% 5.26% 3.18%~ 6.52% 10.水電工程 19.97% 21.32% 23.70% 19.44% 18.62% 14.00%~ 21.00% 11.景觀工程 0.79% 2.32% 4.50% 0.47% - - (資料來源:[8、18、25~28])
15 表 2.11 模板工程比重表 文獻出處/年份 模板作業佔總建築工程的比重 何寶賢 2007 ㄧ般在鋼筋混凝土建築工程中,模板工程費用約佔總工程經費 約6%~20% 徐啟銘 2005 RC 結構體工程中模板工程費用則佔 25.04%~38.04%,亦即佔結 構體工程費的 1/3~1/4 左右 朱煌林 2002 模板作業所花費的成本約佔一般建築總成本的 15%,大約佔鋼 筋混凝土結構體成本的 1/3 張小娟 2000 在建築工程中,模板作業之工料費用約佔建築物總成本中的 15% 徐榮坤 1999 結構體組成元素之工料分析表佔結構體比例,模板工程 36.2 ﹪、混凝土工程佔 28.3﹪、鋼筋工程佔 35.5﹪ 施一鳴 1999 模板作業營建工程上之費用一般約佔工程費之百分之二十五以 上 郭斯傑 1999/01 模板作業成本約佔一般建築總成本的 15%,或佔鋼筋混凝土結 構工程成本的三分之一 沈進發 1999/01 一般混凝土的營建工程,其模板的費用通常比混凝土費用高, 大約等於該工程之混凝土加鋼筋兩項的費用,約佔總工程的 20~30%,甚至高達 50%以上 楊松錦 1997 在鋼筋混凝土建築中,模板作業約佔總工程費的 15%,佔結構 體工程費約 1/3 以上 夏逸帄 1996 模板作業的費用佔整體營建工程費的 10~25%為主 彭雲宏 1995 及 1996 傳統的鋼筋混凝土結構體總工程費中,傳統模板佔 37%、鋼筋佔 35%、混凝土佔 28%;而模板作業勞務費用更佔所有勞務費的三 分之二左右 (資料來源:[7~9、29~36])
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第三章 樓層單價預測
近十年來由於營建物價波動劇烈的影響,導致工程執行單位對於預算掌握與工 程執行相當不易。本研究利用結構體鋼筋、混凝土、模板費用之波動,結構體材 料與樓地板面積比例,以及結構體費用佔整體工程費用之比例,建立一種簡易方 式用來預測鋼筋混凝土構造建築工程造價。3.1 基本資料分析
3.1.1 研究範圍
根據主計處公佈之『共同性費用編列標準表』[37],其中費用標準依構造分為 1.鋼骨構造 2.鋼筋混凝土構造兩類,而在構造之下又分為 1.辦公大樓、2.教室、 3.住宅與宿舍三類。過去十年教育部均以教室類別作為國立大專院校重大工程預 算之核定標準,因此本研究將以鋼筋混凝土構造教室類別為主要研究範疇。3.1.2 RC 構造材料比例
在結構體材料與樓地板面積比例資料中,本研究整理出兩種 RC 構造材料比例 資料,一為出自游義琪[6]所提及的 RC 構造材料比例如表 3.1 所示,一為本研究 自行收集之鋼筋混凝土構造學校類別(約 53~54 案例)的比例資料如表 3.2 所示。 (其他類別統計資料為附錄所示) 表 3.1 RC 構造材料比例表 資源建材 比例值 單位 鋼筋 0.131 T/ m2 混凝土 0.671 m3 /m2 模板 4.129 m2 /m2 (資料來源:游義琪[6]) 表 3.2 RC 構造材料比例表(學校類別) 資源建材 比例值 單位 鋼筋 0.111 T/ m2 混凝土 0.648 m3 /m2 模板 4.076 m2 /m2 (資料來源:本研究整理) 由於表 3.1 及表 3.2 之比例表資料所影響本研究結果並不大,因此將以表 3.2 之比例資料作為後續研究之推估使用。17
3.1.3 結構體材料連工帶料價格
由於主計處公佈之『共同性費用編列標準表』皆在每年四月底或五月初公布, 且為下一年度編列標準,例如在民國 97 年四月底公佈民國 98 年度建築每帄方公 尺編列標準,因此本研究蒐集民國 97 至 99 年四月份的結構體材料總價資料以對 照民國 98 年至 100 年的編列標準,整理如下表 3.3。 表 3.3 每年度結構體材料總價彙整表 年度 材料項目 97 年度單價(元) 98 年度單價(元) 99 年度單價(元) 鋼筋(T) 34,900 20,650 27,050 混凝土(m3 ) 2,700 2,620 2,190 模板(m2 ) 465 460 460 (資料來源:營建物價月刊[38]) 鋼筋價格依據營建物價月刊分類中 SD280 與 SD420 兩者帄均連工帶料的價格, 混凝土價格依據營建物價月刊分類中 245kgf/cm2 連工帶料的價格,模板價格依 據營建物價月刊分類中普通模板連工帶料的價格。3.1.4 結構體費用佔整體工程費用比例
本研究主要參考『工料成本與房屋建築造價關係之探討』(王儀婷,2006)、『教 育部重大工程之分年預算編列模式探討』(盧廷易,2003)相關資料,並以『共同 性費用編列標準表』(主計處,2010)備註說明編列標準之單價費用定義為準,彙 整分析各分項工程費用比例。主計處之單價費用包括基地一般性整理(整地)、施 工測量(放樣)、施工用水電、構造物本體(包括基礎、結構、外飾:18 層以上 得為帷幕牆,以下為符合我國國家標準(CNS)之國產磁磚)、電力電信一般照明、 室內給排水通風衛生消防設備、法定防空避難設備、門窗、粉刷及達可使用程度 之基本室內裝修,但不含規劃、設計、監造費、規劃設計所需之測量及地質探勘 費、工程管理費、空污費、環工費、用地取得與拆遷補償費、空調、電梯、停車 機械設備、植栽、景觀美化、藝術品設置費等費用。因此本研究將分項工程費用 比例去除景觀、空調、電梯、以及其他工程費用後,所得的結構體費用約佔整體 工程費用比例約 30.96%~39.71%,如表 3.4 所示。18 表 3.4 分項工程費用比例表 分項工程 造價比例 1.假設工程 2.83%~3.44% 2.基礎工程 3.23%~5.44% 3.土方工程 1.39%~4.04 4.結構體工程 30.96%~39.71% 4.1 模板工程 7.16%~8.45% 4.2 鋼筋工程 20.69%~22.68% 4.3 混凝土工程 11.24%~17.91% 5.裝修工程 23.09%~31.63% 6.開口部工程 2.58%~3.39% 7.防水隔熱工程 0.69%~1.22% 8.雜項工程 2.73%~3.95% 9.水電工程 18.42%~20.79% 合計 100%
3.2 推估方法
本研究推估工程造價方法係利用結構體鋼筋、混凝土、模板之費用,結構體材 料與樓地板面積比例,以及結構體費用佔整體工程費用之比例,來加以推算每帄 方公尺建築單價。下列為推估樓層每帄方公尺建築單價公式。 每帄方公尺建築單價 鋼筋比例 鋼筋單價 元 混凝土比例 混凝土單價 元 模板比例 模板單價 元 上述公式即為將結構體各材料所佔樓地板面積比例乘上各材料連工帶料價格後 得出樓層每帄方公尺結構體單價,接著除上結構體費用佔總體工程費用比例以推 估每帄方公尺建築單價。19
3.2.1 標準費用
本研究標準費用資料來源為主計處公佈之『共同性費用編列標準表』,表 5 為 98 至 100 年度鋼筋混凝土構造中的教室類別,並以樓層作為單價分類,共分為 1~3 層樓、4~5 層樓、以及 6~12 層樓。其中 1~3 層與 4~5 層單價之價差為一千 元,係參考民國 88 至 92 年度『共同性費用編列標準表』1~3 層與 4~5 層之價 差均為 1,000 元而得。由表 6 可知 1~12 層樓單價範圍,98 年度為 21,100 至 25,300 元、99 年度為 17,300 至 21,000 元、100 年度為 17,700 至 21,460 元 。 表 3.5 鋼筋混凝土構造教室類別編列標準彙整表 年度 樓層範圍 98 年度單價(元) 99 年度單價(元) 100 年度單價(元) 1~3 層 21,100 17,300 17,700 4~5 層 22,100 18,300 18,700 6~12 層 25,300 21,000 21,4603.2.2 比較結果
本研究利用前述公式進行每帄方公尺建築單價推估,並將所得結果和主計處所 公布的標準費用進行比較,如下表所示。表 3.6 至表 3.8 依序為 98 至 100 年度 樓層單價比較表。 表 3.6 98 年度樓層單價比較表 98 年度 推估值(元) 20,910~26,820 主計處標準(元) 21,100~25,300 誤差值% 0.9% 6.0% 表 3.7 99 年度樓層單價比較表 99 年度 推估值(元) 16,022~20,550 主計處標準(元) 17,300~21,000 誤差值% 7.4% 2.1%20 表 3.8 100 年度樓層單價比較表 100 年度 推估值(元) 17,407~22,326 主計處標準(元) 17,700~21,460 誤差值% 1.7% 4.0%
3.3 小結
本研究利用 RC 構造材料比例、結構體費用佔整體工程費用比例,及結構體鋼 筋、混凝土、模板單價預測 RC 構造每帄方公尺建築單價並與主計處 98~100 年度 編列標準比較,所得誤差值約 0.9~7.4%,其精確度落在估價類型中概估與細估 當中,應可提供工程人員一個簡易方式用來掌握工程總價之趨勢。21
第四章 結構體工期推估
本研究將利用所蒐集資料進行相關分析,並以模板及鋼筋生產力為核心,建立 一結構體工期推估模式。4.1 基本資料分析及推估
本研究利用現場觀測以及專家訪談蒐集鋼筋混凝土建案案例約 204~210 個進 行分析,並將該類別資料利用盒形圖加以去除其影響整體之極端值。其中盒形圖 是一種用來表現單一連續變數分布的圖形,在盒子及上下鬚之間表示大部分資料 的分布範圍,落在上下鬚之外的值則稱為界外值或極端值,會一一在圖形中標示 出來。4.1.1 鋼筋及模板細部分項比例
鋼筋及模板細部構件依統計資料作分項比例估算,如鋼筋分為,板、柱、樑、 牆鋼筋;模板分為,板、柱、樑、牆、梯模板。本研究利用案例資料計算鋼筋及 模板的細部數量,再除上總數量以求的細部構件所佔比例,並參考崔征國模板及 鋼筋細部分項比例作為比較。其中差異並不明顯,因此往後研究將繼續採用本研 究整理之表 4.2。 表 4.1 模板及鋼筋細部分項比例表 模板細部分項比例 鋼筋細部分項比例 板比例 0.25 板比例 0.25 柱比例 0.1 柱比例 0.20 樑比例 0.18 樑比例 0.33 牆比例 0.45 牆比例 0.21 梯比例 0.01 (資料來源:崔征國) 表 4.2 模板及鋼筋細部分項比例表 模板細部分項比例 鋼筋細部分項比例 板比例 0.243 板比例 0.254 柱比例 0.132 柱比例 0.205 樑比例 0.195 樑比例 0.330 牆比例 0.415 牆比例 0.211 梯比例 0.015 (資料來源:本研究整理)22
4.1.2 出工數及施作數量其迴歸方程式
1. 迴歸方程式建構流程圖 建立X值(出工數) 建立Y值(施作數量) 案例資料 建立資料散佈圖 建立線性迴歸 趨勢線 1.取非直線線性迴歸 2.排除極端值數據資料 R2<0.7 建立各施工項目 迴歸方程式 R2>0.7 R2>0.7 圖 4.1 迴歸方程式建構流程圖 其中 R2 主要用以探討 Y 的總變異中能夠被 X 解釋的比例,其值介於 0 與 1 之間,本研究將 R2 訂為 0.7 作為檢驗標準。 2. 迴歸方程式 (1) 下列為模板迴歸方程式,Y 為施作數量,X 為出工數。 (a)板模 (b)柱模 (c)樑模 (d)牆模 (e)梯模 (2) 下列為鋼筋迴歸方程式,Y 為施作數量,X 為出工數。 (a)板筋 (b)柱筋23 (c)樑筋 (d)牆筋
4.1.3 假設條件
1. 鋼筋、模板施作順序 經由與專家訪談後,一般 RC 構造鋼筋、模板施作順序如圖 4.3 所示。施作 流程因各工程案例需求不同而有所變化,本研究於此部份僅提供一標準施作流程, 作為後續分析使用。 放樣 柱筋 牆筋 樑筋 板筋 灌漿 牆側模 柱模 牆側模 樑模 板模 樓梯模 圖 4.2 結構體施作流程圖 根據結構體施作流程,本研究假設條件如下: (1) 進行牆模封模前,必頇完成牆筋綁紮以及柱模施作。 (2) 進行樑筋綁紮前,必頇完成板模鋪設。 (3) 進行樓梯模施作前,必頇完成柱模施作。 (4) 放樣與灌漿為第一天和最後一天。 2.最大出工數 工期受出工數影響甚大,本研究根據自身經驗以鋼筋單日最大出工數為 80 人 及模板單日最大出工數為 90 人作為工期初步推估之使用。24
4.1.5 生產力分析
本研究將彭雲宏[7]生產力統計表以及本研究自行蒐集鋼筋、模板生產力資料 進行比較,如下表所示。 表 4.3 生產力統計表 統計量 生產力 單位 N 最小值 最大值 帄均值 標準差 模板生產力 m2 /人日 131 6.1 28.4 11.9 4.0 鋼筋生產力 T/人日 35 0.4 1.1 0.61 0.15 內牆粉刷生產力 m2 /人日 33 9.3 23.7 15.2 4.3 外牆粉刷生產力 m2 /人日 20 9.3 21.6 13.3 3.8 混凝土生產力 m3 /人日 52 15 75 40.4 17.1 (資料來源:彭雲宏) 表 4.4 生產力統計表 統計量 生產力 單位 N 最小值 最大值 帄均值 標準差 模板整體生產力 m2 /人日 356 1.90 22.39 12.49 4.58 鋼筋整體生產力 T/人日 57 0.19 0.95 0.54 0.22 模板-板生產力 m2 /人日 131 10.53 16.50 13.85 1.28 模板-柱生產力 m2 /人日 55 8.52 16.78 12.18 1.95 模板-樑生產力 m2 /人日 54 10.00 16.20 13.00 1.65 模板-牆生產力 m2 /人日 66 10.37 22.39 17.01 2.65 模板-梯生產力 m2 /人日 50 1.90 4.37 2.71 0.51 鋼筋-板生產力 T/人日 14 0.41 0.61 0.52 0.05 鋼筋-柱生產力 T/人日 16 0.48 0.95 0.65 0.13 鋼筋-樑生產力 T/人日 12 0.71 0.88 0.80 0.04 鋼筋-牆生產力 T/人日 15 0.19 0.30 0.24 0.03 (資料來源:本研究整理)25
4.2 推估方法流程
圖 4.4 為本研究推估方法流程圖,此流程圖分為兩大部分,一為基本資料及假 設條件;另一為推估流程步驟。 輸入案例基本資料 推估案例模板及鋼筋 細部分項數量 推估案例細部分項出 工總數 工期推估 4.1.1 節 細部分項比例表 4.1.2 節 迴歸方程式 4.1.3 節 假設條件 推估流程步驟 基本資料及限制條件 圖 4.3 推估方法流程圖4.2.1 流程步驟說明
1.案例基本資料 此案例基本資料為一般性數據資料,包含各樓層樓地板面積、模板總數量、鋼 筋總數量、模板總出工數、鋼筋總出工數。 2 推估案例模板及鋼筋細部分項數量 本推估步驟利用輸入之鋼筋、模板總數量乘上表 4.2 之模板及鋼筋細部分項比 例以求得案例之細部分項數量。 3 推估模板及鋼筋細部分項出工總數 將前述所推估之案例模板及鋼筋細部分項數量帶入 4.1.2 節之迴歸方程式內 即可求得模板及鋼筋細部分項出工總數。26 4 工期推估 本研究將初步利用 4.1.3 節之假設條件、併同前述所得之模板及鋼筋細部分項 數量及出工總數來進行工期推估。圖 4.4 為推估工期流程圖。 訂定假設條件 (出工數、施作流程) 排列結構體施作流程 輸入案例結構體分項 出工數 輸入案例結構體分項 生產力 確認施作數量累 計百分比 完成推估工期 =100% 微調結構體 分項生產力 ≠100% 工期推估 圖 4.4 推估工期流程圖
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4.3 案例資料說明
本研究共蒐集兩個學校建築物作為案例,並選擇壹樓之數據作為本研究之工期 推估資料。4.3.1 案例一資料說明
表 4.5 案例一結構體施作數量表 案例一 各樓層樓地 板面積(㎡) 各樓層鋼 筋總量(T) 各樓層模板 總量(㎡) 鋼筋與樓地 板面積比例 (T/m2 ) 模板與樓地 板面積比例 (m2 /m2 ) 地下壹層 4,501.82 515.4 19,034 0.114 4.228 壹層 3,114.29 493 9,117 0.158 2.927 貳層 2,992.85 377.9 8,690 0.126 2.904 叁層 3,106.47 351.2 8,943 0.113 2.879 肆層 2,992.49 324.6 8,964 0.108 2.995 伍層 2,884.39 333.5 8,915 0.116 3.091 陸層 1,651.67 313.7 7,359 0.190 4.455 柒層 1,569.70 210.3 5,334 0.134 3.398 合計 22,813.68 2,919.60 76,357 0.128 3.347 表 4.6 案例一結構體施作出工數表 壹層 貳層 叁層 肆層 實 際 出 工 數 模板工(人) 973 682 676 674 鋼筋工(人) 540 295 390 217 表 4.7 案例一結構體工期表 壹層 貳層 叁層 肆層 實際工期(天) 18 16 15 1528
4.3.2 案例二資料說明
表 4.8 案例二結構體施作數量表 案例二 各樓層樓地 板面積(㎡) 各樓層鋼筋 總量(T) 各樓層模板 總量(㎡) 鋼筋與樓地 板面積比例 (T/m2 ) 模板與樓地 板面積比例 (m2 /m2 ) 壹層 3498 477 11633 0.136 3.326 貳層 2051 230 17232 0.112 8.402 叁層 1969 193 10372 0.098 5.268 肆層 1932 160 10380 0.083 5.373 表 4.9 案例二結構體施作出工數表 壹層 貳層 叁層 肆層 實 際 出 工 數 模板工 (人) 1054 1186 855 854 鋼筋工 (人) 780 538 398 434 表 4.10 案例二結構體工期表 壹層 貳層 叁層 肆層 實際施作天數(天) 43 38 33 3229
4.4 案例一工期推估
此章節為案例一其壹樓資料作為工期推估模式說明使用。4.4.1 基本資料
1. 首先輸入工地基本資料,如案例樓地板面積、模板數量、鋼筋數量、模 板出工數、鋼筋出工數。 表 4.11 案例一工地基本資料表 項目 數量範圍 單位 樓地板面積 3114 m2 模板數量 9117 m2 鋼筋數量 493 T 模板出工數 973 人 鋼筋出工數 540 人 模板生產力 9.370 m2 /人日 鋼筋生產力 0.913 T/人日 2. 將表 4.11 工地基本資料表中所提及的模板及鋼筋數量乘上表 4.2 模板 及鋼筋細部分項比例表以求得模板及鋼筋細部分項數量。如模板-板數 量為 9117*0.243=2215.43。 表 4.12 案例一預估結構體材料細部分項數量表 模板細部分項數量 鋼筋細部分項數量 項目 數量 單位 項目 數量 單位 板數量 2215.43 m2 板數量 125.22 T 柱數量 1203.44 m2 柱數量 101.07 T 樑數量 1777.82 m2 樑數量 162.69 T 牆數量 3783.56 m2 牆數量 104.02 T 梯數量 136.76 m230 3. 此步驟將表 4.12 計算所得之結構體材料細部分項數量表依據結構體施 作流程改寫為實際施工項目之數量,其中牆模板數量帄均分配單側牆模 板組立及牆模板封模兩項。 表 4.13 案例一結構施作細部分項數量表 施工項目 施作數量 單位 柱筋組立 101.07 T 單側牆模板組立 1891.78 m2 牆筋組立 104.02 T 柱模板封模 1203.44 m2 牆模板封模 1891.78 m2 樑模板組立 1777.82 m2 樓梯模組立 136.76 m2 樓板模組立 2215.43 m2 樑筋組立 162.69 T 板筋組立 125.22 T 4. 配合 4.1.2 節所提及各結構體分項之迴歸方程式,利用表 4.13 結構施 作細部分項數量推算出相對應出工數。 表 4.14 案例一結構施作細部分項出工總數表 施工項目 出工數 單位 柱筋組立 139.31 人 單側牆模板組立 116.42 人 牆筋組立 367.56 人 柱模板封模 86.28 人 牆模板封模 116.42 人 樑模板組立 153.25 人 樓梯模組立 55.61 人 樓板模組立 160.92 人 樑筋組立 204.06 人 板筋組立 247.42 人
31 5. 表 4.13 分項數量和表 4.14 出工總數所推算之分項生產力,如下表所 示。 表 4.15 案例一統計分項生產力表 施工項目 生產力 單位 柱筋組立 0.725 T/人日 單側牆模板組立 16.250 m2 /人日 牆筋組立 0.283 T/人日 柱模板封模 13.947 m2 /人日 牆模板封模 16.250 m2 /人日 樑模板組立 11.601 m2 /人日 樓梯模組立 2.459 m2 /人日 樓板模組立 13.767 m2 /人日 樑筋組立 0.797 T/人日 板筋組立 0.506 T/人日 表 4.16 案例一整體統計生產力表 項目 統計生產力 單位 模板 13.234 m2/人日 鋼筋 0.514 T/人日
4.4.2 工期推估(利用本研究整理資料推估)
1. 訂定假設條件(詳 4.1.3 節) (a)出工數條件: (1)鋼筋單日最大出工數為 80 人。 (2)模板單日最大出工數為 90 人。 (b)施作流程條件: (1)進行牆模封模前,必頇完成牆筋綁紮以及柱模施作。 (2)進行樑筋綁紮前,必頇完成板模鋪設。 (3)進行樓梯模施作前,必頇完成柱模施作。 (4)放樣與灌漿為第一天和最後一天。 2. 排列結構體施作流程 本研究結構體施作流程如 4.1.3 節所示,為基本 RC 結構體施作流程。 3. 輸入結構施作細部分項出工總數及生產力(詳表 4.14 與表 4.15)。32 4. 確認施作數量百分比
排列完該施作項目出工數之後,由於某些施作項目完成百分比數量未達 100%,因此必頇微調該施作項目生產力,使其施作數量百分比達到 100%。
33
表 4.17 (續) 案例一工期推估(D5~D10)
34
35
4.4.3 工期推估(利用實際案例資料推估)
本章節主要利用 4.4.2 節所推估之生產力資料和案例實際生產力資料之比例, 修定結構細部分項生產力與出工總數,重新進行工期相關資料之推估。其步驟如 下: 1. 首先利用表 4.11 及表 4.16 計算案例實際與統計推估模式之生產力差異 比例係數。例如 9.370(案例生產力)/13.234(統計生產力)=0.708(差異 比例係數)。本研究欲利用該差異係數求得出案例結構體分項生產力。 表 4.18 案例一生產力差異比例係數表 統計整體生產力 案例整體生產力 差異比例係數 模板 13.234 模板 9.370 模板 0.708 鋼筋 0.514 鋼筋 0.913 鋼筋 1.775 2. 將表 4.15 統計分項生產力乘上表 4.18 差異比例係數以求得案例分項生 產力,如表 4.19 所示。之後,再利用表 4.13 細部分項數量除以表 4.19 案例分項生產力以求得案例分項出工總數,如表 4.20 所示。 表 4.19 案例一案例分項生產力表 施工項目 生產力 單位 柱筋組立 1.288 T/人日 單側牆模板組立 11.505 m2 /人日 牆筋組立 0.502 T/人日 柱模板封模 9.875 m2 /人日 牆模板封模 11.505 m2 /人日 樑模板組立 8.214 m2 /人日 樓梯模組立 1.741 m2 /人日 樓板模組立 9.747 m2 /人日 樑筋組立 1.415 T/人日 板筋組立 0.898 T/人日36 表 4.20 案例一案例分項出工總數表 施工項目 出工數 單位 柱筋組立 78.50 人 單側牆模板組立 164.43 人 牆筋組立 207.11 人 柱模板封模 121.87 人 牆模板封模 164.43 人 樑模板組立 216.45 人 樓梯模組立 78.54 人 樓板模組立 227.28 人 樑筋組立 114.98 人 板筋組立 139.41 人 在更新案例分項生產力與案例出工總數後,即可開始進行工期推估流程步驟, 其步驟與假設條件皆與 4.4.2 節相同,其差別為將工期限制於實際工期 18 天。 表 4.21 案例一工期推估(D1~D4)
37
表 4.21(續) 案例一工期推估(D5~D9)
38
40
4.5 案例二工期推估
本章節為案例二其壹樓資料握為工期推估模式說明使用。4.5.1 基本資料
1. 首先輸入工地基本資料,如案例樓地板面積、模板數量、鋼筋數量、模 板出工數、鋼筋出工數。 表 4.20 案例二工地基本資料表 項目 數量範圍 單位 樓地板面積 3498 m2 模板數量 11634 m2 鋼筋數量 477 T 模板出工數 1054 人 鋼筋出工數 780 人 模板生產力 11.037 m2 /人日 鋼筋生產力 0.612 T/人日 2. 將表 4.20 工地基本資料表中所提及的模板及鋼筋數量乘上表 4.2 模板 及鋼筋細部分項比例表以求得模板及鋼筋其細部分項數量。如模板-板 數量為 11634*0.243=2827.06。 表 4.21 案例二預估結構體材料細部分項數量表 模板數量範圍 鋼筋數量範圍 項目 數量 單位 項目 數量 單位 板數量 2827.06 m2 板數量 121.16 T 柱數量 1535.69 m2 柱數量 97.79 T 樑數量 2268.63 m2 樑數量 157.41 T 牆數量 4828.11 m2 牆數量 100.65 T 梯數量 174.51 m241 3. 此步驟將表 4.21 計算所得之結構體材料細部分項數量表依據結構體施 作流程改寫為實際施工項目之數量,其中牆模板數量帄均分配單側牆模 板組立及牆模板封模兩項。 表 4.22 案例二結構施作細部分項數量表 施工項目 施作數量 單位 柱筋組立 97.79 T 單側牆模板組立 2414.06 m2 牆筋組立 100.65 T 柱模板封模 1535.69 m2 牆模板封模 2414.06 m2 樑模板組立 2268.63 m2 樓梯模組立 174.51 m2 樓板模組立 2827.06 m2 樑筋組立 157.41 T 板筋組立 121.16 T 4. 配合 4.1.2 節所提及各結構體分項之迴歸方程式,利用表 4.21 結構施 作細部分項數量推算出相對應出工數。 表 4.23 案例二結構施作細部分項出工總數表 施工項目 出工數 單位 柱筋組立 136.07 人 單側牆模板組立 148.91 人 牆筋組立 359.35 人 柱模板封模 103.47 人 牆模板封模 148.91 人 樑模板組立 205.41 人 樓梯模組立 71.09 人 樓板模組立 205.52 人 樑筋組立 198.24 人 板筋組立 241.14 人
42 5. 表 4.22 分項數量和表 4.23 出工總數所推算之分項生產力,如下表所 示。 表 4.24 案例二統計分項生產力表 施工項目 生產力 單位 柱筋組立 0.719 T/人日 單側牆模板組立 16.212 m2 /人日 牆筋組立 0.280 T/人日 柱模板封模 14.841 m2 /人日 牆模板封模 16.212 m2 /人日 樑模板組立 11.044 m2 /人日 樓梯模組立 2.455 m2 /人日 樓板模組立 13.755 m2 /人日 樑筋組立 0.794 T/人日 板筋組立 0.502 T/人日 表 4.25 案例二整體統計生產力表 項目 統計生產力 單位 模板 13.171 m2/人日 鋼筋 0.510 T/人日
4.5.2 工期推估(利用本研究整理資料推估)
1. 訂定假設條件(詳 4.1.3 節) (a)出工數條件: (1)鋼筋單日最大出工數為 80 人。 (2)模板單日最大出工數為 90 人。 (b)施作流程條件: (1)進行牆模封模前,必頇完成牆筋綁紮以及柱模施作。 (2)進行樑筋綁紮前,必頇完成板模鋪設。 (3)進行樓梯模施作前,必頇完成柱模施作。 (4)放樣與灌漿為第一天和最後一天。 2. 排列結構體施作流程 本研究結構體施作流程如 4.1.3 節所示,為基本 RC 結構體施作流程。43 3. 輸入結構施作細部分項出工總數及生產力(詳表 4.23 與表 4.24) 4. 確認施作數量百分比 排列完該施作項目出工數之後,由於某些施作項目完成百分比數量未達 100%,因此必頇微調該施作項目生產力,使其施作數量百分比達到 100%。 表 4.26 案例二工期推估(D1~D6)
44
表 4.26(續) 案例二工期推估(D7~D12)
45 表 4.26(續) 案例二工期推估(D19~D23)
4.5.3 工期推估(利用實際案例資料推估)
本章節主要利用 4.5.2 節所推估之生產力資料和案例實際生產力資料之比例, 修定結構細部分項生產力與出工總數,重新進行工期相關資料之推估,其步驟如 下: 1. 利用表 4.22 及表 4.23 計算案例實際與統計推估模式之生產力差異比例 係數。如 11.038(案例生產力)/13.171(統計生產力)=0.838(差異比例 係數)。 表 4.26 案例二生產力差異比例係數表 統計生產力 案例實際生產力 差異比例係數 模板 13.171 模板 11.038 模板 0.838 鋼筋 0.510 鋼筋 0.6115 鋼筋 1.198 2. 將表 4.24 統計分項生產力乘上表 4.26 差異比例係數以求得案例分項生 產力,如表 4.27 所示。之後,再利用表 4.22 細部分項數量除以表 4.27 案例分項生產力以求得案例分項出工總數,如表 4.28 所示。46 表 4.27 案例二案例分項生產力表 施工項目 生產力 單位 柱筋組立 0.861 T/人日 單側牆模板組立 13.587 m2 /人日 牆筋組立 0.336 T/人日 柱模板封模 12.438 m2 /人日 牆模板封模 13.587 m2 /人日 樑模板組立 9.256 m2 /人日 樓梯模組立 2.057 m2 /人日 樓板模組立 11.528 m2 /人日 樑筋組立 0.952 T/人日 板筋組立 0.602 T/人日 表 4.28 案例二案例分項出工總數表 施工項目 出工數 單位 柱筋組立 113.540 人 單側牆模板組立 177.680 人 牆筋組立 299.844 人 柱模板封模 123.468 人 牆模板封模 177.680 人 樑模板組立 245.108 人 樓梯模組立 84.826 人 樓板模組立 245.238 人 樑筋組立 165.410 人 板筋組立 201.206 人 在更新案例分項生產力與案例出工總數後,即可開始進行工期推估流程步驟, 其步驟與假設條件皆與章節 4.5.2 相同,其差別為將工期限制於實際工期 43 天。
47
表 4.29 案例二工期推估(D1~D6)
48
表 4.29(續) 案例二工期推估(D13~D18)
49
表 4.29(續) 案例二工期推估(D25~D31)
50
51
4.6 小結
在工期推估模式中,本研究利用鋼筋及模板細部分項比例資料,及出工數與施 作數量迴歸方程式,再假設之模板及鋼筋單日最大出工數,及本推估模式研擬之 結構體施作流程步驟下進行工期推估。經由案例驗證下,本研究工期推估模式可 求得兩種結果,一為在假設之模板及鋼筋單日最大出工數條件下之參考工期;另 一為載案例實際工期之下,期模板及鋼筋單日出工數安排評估。52
第五章 結論與建議
5.1 結論
5.1.1 樓層單價預測
本研究樓層預測模式利用 RC 構造材料比例、結構體費用佔整體工程費用比例, 及結構體鋼筋、混凝土、模板單價預測 RC 構造每帄方公尺建築單價並與主計處 98~100 年度編列標準比較,所得誤差值約 0.9~7.4%。 本研究於樓層預測模式中建立一公式,其公式為利用結構體各材料所佔樓地板 面積比例乘上各材料連工帶料價格後得出樓層每帄方公尺結構體單價,再除上結 構體費用佔總體工程費用比例,以推估每帄方公尺建築單價,如下列公式所示: 每帄方公尺建築單價 鋼筋比例 鋼筋單價 元 混凝土比例 混凝土單價 元 模板比例 模板單價 元 其中本研究於學校類別之 RC 構造材料比例蒐集約 53~54 個案例,其比例值為 鋼筋 0.111T/m2 、混凝土 0.648m3 /m3 、模板 4.076m2 /m2 , 可供往後研究參考使用。5.1.2 結構體工期推估
本研究於結構體工期推估模式中介紹本研究統計資料、推估流程步驟、以及工 期推估流程步驟。在結構體工期推估模式中,本研究利用結構細部分項生產力之 數據來表達各施作工項其完成速度,並將此應用在工期上的推估。本研究並藉由 兩個案例的驗證比較,證實本推估模式初步為可行。 工期推估使用模板及鋼筋細部分項比例表、生產力分析資料及施作數量與出工 數迴歸方程式,如下所示。53 1. 模板及鋼筋細部分項比例: 表 5.1 模板及鋼筋細部分項比例表 模板細部分項比例 鋼筋細部分項比例 板比例 0.243 板比例 0.254 柱比例 0.132 柱比例 0.205 樑比例 0.195 樑比例 0.330 牆比例 0.415 牆比例 0.211 梯比例 0.015 2. 生產力統計: 表 5.2 生產力統計表 統計量 生產力 單位 N 最小值 最大值 帄均值 標準差 模板整體生產力 m2 /人日 356 1.90 22.39 12.49 4.58 鋼筋整體生產力 T/人日 57 0.19 0.95 0.54 0.22 模板-板生產力 m2 /人日 131 10.53 16.50 13.85 1.28 模板-柱生產力 m2 /人日 55 8.52 16.78 12.18 1.95 模板-樑生產力 m2 /人日 54 10.00 16.20 13.00 1.65 模板-牆生產力 m2 /人日 66 10.37 22.39 17.01 2.65 模板-梯生產力 m2 /人日 50 1.90 4.37 2.71 0.51 鋼筋-板生產力 T/人日 14 0.41 0.61 0.52 0.05 鋼筋-柱生產力 T/人日 16 0.48 0.95 0.65 0.13 鋼筋-樑生產力 T/人日 12 0.71 0.88 0.80 0.04 鋼筋-牆生產力 T/人日 15 0.19 0.30 0.24 0.03 3. 迴歸方程式: (1) 下列為模板迴歸方程式,Y 為施作數量,X 為出工數。 (f)板模 (g)柱模 (h)樑模 (i)牆模 (j)梯模
54 (2) 下列為鋼筋迴歸方程式,Y 為施作數量,X 為出工數。 (e)板筋 (f)柱筋 (g)樑筋 (h)牆筋
5.2 後續研究建議
5.2.1 樓層單價預測
1. 本研究將鋼筋混凝土構造教室類別作為研究範圍之探討,建議後續研究可將 鋼骨構造進行研究,並加入住宅、辦公大樓、工廠等三類之類別進行探討。 2. 建議往後研究者於蒐集資料中,於案例中一次蒐集該 RC 構造材料比例表、 材料總價、及該案例分項工程費用比例表,可使整體資料較完整。5.2.2 結構體工期推估
1. 本研究建議於假設條件當中之單日出工數,可以進行鋼筋及模板包商之訪談, 研究統計在多少規模之工程下,其單日出工數的安排為如何。並配合包商及 營造廠雙方之觀點進行分析。 2. 本研究建議於假設條件當中之施作流程,可向營造廠詢問更多施作流程之種 類,並將多種流程應用至本模式中,再與實際案例進行比較。55